r> 3)将步骤2)得到的粉末钛合金在旋转式低温炉中烘焙15min，烘焙温度300-350°C，使合金陈化，处于稳定状态，从而得到用于3D打印的耐高温钛合金材料。
[0017]将实施例1得到的用于3D打印的耐高温钛合金材料，通过3D打印制备涡喷发动机的压气机盘，拉伸强度可达到1050MPa，可在650°C高温条件下持续稳定工作。
[0018]实施例2
1)按重量份计将钛元素40份，镍元素10份，铝元素12份，铁元素5份，钼元素5份，钴元素3份，铬元素7份，非晶金属La76Au243份，碳化钛陶瓷3份与分散胶体氢氧化铁胶体2份加入研磨机分散研磨lOmin，研磨转速300-400r/min，在研磨机作用下，分散胶体产生的自由轻基使物料表面活性比表面积提高，吉布斯自由能增大，从而促进机械力化学效应的发生，高硬度的非晶金属、碳化钛陶瓷微粒延伸入钛合金微粒中；
2)将步骤1)得到的物料与1份分散剂聚氧乙烯十二烷基醚加入振动磨中粉磨60min，振动磨粉磨转速400-500r/min，物料在振动磨微细化分散过程中微粒减小，通过压力喷雾机使物料分散并干燥得到钛合金粉末；
3)将步骤2)得到的粉末钛合金在旋转式低温炉中烘焙20min，烘焙温度300-350°C，使合金陈化，处于稳定状态，从而得到用于3D打印的耐高温钛合金材料。
[0019]将实施例2得到的用于3D打印的耐高温钛合金材料进行测试，霍尔流速为15s/50个，具有良好的流动性。
[0020]实施例3
1)按重量份计将钛元素35份，镍元素12份，招元素10份，铁元素8份，钼元素7份，钴元素4份，络元素7份，非晶金属FesoBso 2.5份，碳化钛陶瓷4份与分散胶体氢氧化铝胶体2份加入研磨机分散研磨lOmin，研磨转速300-400r/min，在研磨机作用下，分散胶体产生的自由轻基使物料表面活性比表面积提高，吉布斯自由能增大，从而促进机械力化学效应的发生，高硬度的非晶金属、碳化钛陶瓷微粒延伸入钛合金微粒中；
2)将步骤1)得到的物料与1份分散剂聚乙二醇加入振动磨中粉磨40min，振动磨粉磨转速400-500r/min，物料在振动磨微细化分散过程中微粒减小，通过压力喷雾机使物料分散并干燥得到钛合金粉末；
3)将步骤2)得到的粉末钛合金在旋转式低温炉中烘焙15min，烘焙温度300-350°C，使合金陈化，处于稳定状态，从而得到用于3D打印的耐高温钛合金材料。
[0021 ]将实施例3得到的用于3D打印的耐高温钛合金材料，拉伸强度可达到1200MPa，在650°C高温条件下不发生蠕变。
[0022]实施例4
1)按重量份计将钛元素50份，镍元素10份，铝元素10份，铁元素5份，钼元素4份，钴元素3份，络元素8份，非晶金属Fe5C07QSi15B1()3份，碳化钛陶瓷5份与分散胶体氢氧化铁胶体1份加入研磨机分散研磨5min，研磨转速300-400r/min，在研磨机作用下，分散胶体产生的自由羟基使物料表面活性比表面积提高，吉布斯自由能增大，从而促进机械力化学效应的发生，高硬度的非晶金属、碳化钛陶瓷微粒延伸入钛合金微粒中；
2 )将步骤1)得到的物料与0.5份分散剂聚乙稀醇加入振动磨中粉磨50min，振动磨粉磨转速400-500r/min，物料在振动磨微细化分散过程中微粒减小，通过压力喷雾机使物料分散并干燥得到钛合金粉末；
3)将步骤2)得到的粉末钛合金在旋转式低温炉中烘焙20min，烘焙温度300-350°C，使合金陈化，处于稳定状态，从而得到用于3D打印的耐高温钛合金材料。
[0023]将实施例4得到的用于3D打印的耐高温钛合金材料，通过3D打印制备成型成叶片，拉伸强度可达到1150MPa，可在630°C高温条件下持续稳定工作。
[0024]实施例5
1)按重量份计将钛元素35份，镍元素15份，招元素15份，铁元素10份，钼元素7份，钴元素5份，络元素8份，非晶金属Fe4QNi4()P140 3份，碳化钛陶瓷5份与分散胶体氢氧化铝胶体1份加入研磨机分散研磨5min，研磨转速300-400r/min，在研磨机作用下，分散胶体产生的自由羟基使物料表面活性比表面积提高，吉布斯自由能增大，从而促进机械力化学效应的发生，高硬度的非晶金属、碳化钛陶瓷微粒延伸入钛合金微粒中；
2)将步骤1)得到的物料与0.5份分散剂聚乙烯醇加入振动磨中粉磨30min，振动磨粉磨转速400-500r/min，物料在振动磨微细化分散过程中微粒减小，通过压力喷雾机使物料分散并干燥得到钛合金粉末；
3)将步骤2)得到的粉末钛合金在旋转式低温炉中烘焙12min，烘焙温度300-350°C，使合金陈化，处于稳定状态，从而得到用于3D打印的耐高温钛合金材料。
【主权项】
1.一种用于3D打印的耐高温钛合金材料，其特征是:含有非晶金属和碳化钛陶瓷，包括如下重量份原料: 钛元素30-50份， 镍元素10-15份， 铝元素10-15份 铁元素5-10份， 铬元素6-8份， 钼元素4-7份， 钴元素3-5份， 碳化钦陶瓷3_5份， 非晶金属2-3份； 其中，所述的非晶金属是Cu6oZr4o、La76Au24、U7oCr3o、FesoB2o、Fe4oNi4oPi40、Fe5Co7oSii5B1中的一种； 所述的碳化钛陶瓷纯度>99.0%，平均粒度50-80nm。2.—种权利要求1所述用于3D打印的耐高温钛合金材料的制备方法，其特征是:制备方法如下: 1)按重量份计将钛元素30-50份，镍元素10-15份，铝元素10-15份，铁元素5-10份，钼元素4-7份，钴元素3-5份，铬元素6-8份，非晶金属2-3份，碳化钛陶瓷3-5份与分散胶体1-2份加入研磨机分散研磨5-10min，研磨转速300-400r/min，在研磨机作用下，分散胶体产生的自由羟基使物料表面活性比表面积提高，吉布斯自由能增大，从而促进机械力化学效应的发生，高硬度的非晶金属、碳化钛陶瓷微粒延伸入钛合金微粒中； 2)将步骤1)得到的物料与0.5-1份分散剂加入振动磨中粉磨30-60min，振动磨粉磨转速400-500r/min，物料在振动磨微细化分散过程中微粒减小，通过压力喷雾机使物料分散并干燥得到钛合金粉末； 3)将步骤2)得到的粉末钛合金在旋转式低温炉中烘焙10-20min，烘焙温度300-350°C，使合金陈化，处于稳定状态，从而得到用于3D打印的耐高温钛合金材料。3.根据权利要求2所述用于3D打印的耐高温钛合金材料的制备方法，其特征在于:制备方法步骤1)所述的分散胶体为氢氧化铝胶体、氢氧化铁胶体中的一种。4.根据权利要求2所述用于3D打印的耐高温钛合金材料的制备方法，其特征在于:制备方法步骤2)所述的分散剂为聚乙烯醇、聚氧乙烯十二烷基醚、聚乙二醇中的一种。5.根据权利要求2所述用于3D打印的耐高温钛合金材料的制备方法，其特征在于:制备方法步骤1)所述的研磨机为星型球磨搅拌机，研磨腔室为搪瓷体，研磨介质为粒径6-10mm的玛瑙球、碳化钨球、三氧化铝瓷球中的一种，研磨介质用量为被研磨物料10-15W%。6.根据权利要求2所述用于3D打印的耐高温钛合金材料的制备方法，其特征在于:制备方法步骤2)所述的振动磨为超微粉碎振动磨，超微粉碎振动磨由上磨筒、下磨筒构成，在上磨筒和下磨筒之间均设有振荡器，在振动过程中，机械力强烈冲击和磨剥作用使物料形成微细的球形状颗粒，从而使钛合金粉末粒径细小、粒度分布较窄、球形度高、流动性好，用于3D打印时具有良好的输送性。
【专利摘要】本发明提出一种用于3D打印的耐高温钛合金材料。该耐高温钛合金材料将钛合金与非晶金属配合，通过掺杂碳化钛陶瓷提高耐温性、强度、韧性，当温度升高时非晶金属发生结构晶化趋势，使得钛合金在650℃高温条件下不发生蠕变，从而克服了钛合金3D打印金属制品不耐高温的缺陷。进一步推进了利用3D打印技术制造钛合金发动机等耐高温复杂装备的应用。
【IPC分类】C22C14/00, B33Y70/00, C22C30/00, B22F9/04, C22C32/00
【公开号】CN105483439
【申请号】CN201510973587
【发明人】陈庆, 曾军堂
【申请人】成都新柯力化工科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月23日